污泥處理處置的認識誤區與控制對策
來源:三廢處理技術網 |發布時間:2011-06-25
隨著我國城市化進程的加快,城市污水處理率逐年提高,城市污水處理廠的污泥產量也急劇增加。未經恰當處理處置的污泥進入環境后,直接給水體和大氣帶來二次污染,不但降低了污水處理系統的有效處理能力,而且對生態環境和人類活動構成了嚴重威脅。
但是,受城市污水處理建設發展水平和認識程度的限制,我國對污泥的處理處置始終沒有引起足夠的重視。面對污泥處理處置實際工程需要的沖擊和國際諸多技術產品片面促銷的局面,管理體系及技術支撐等領域已經呈現出混亂的趨勢。而且,管理體系的欠缺、系統研究的缺乏和技術體系的紊亂等,已經給工程建設和運行管理造成了諸多難以解決的問題。本文將對污泥處理處置存在的普遍性誤區以及技術路線的錯誤認識等闡述我們的觀點。
一、我國污泥處理處置的背景與問題
據估算,目前我國城市污水處理廠每年排放的污泥量(干重)大約為130萬噸,而且年增長率大于10%,特別是在我國城市化水平較高的幾個城市與地區,污泥出路問題已經十分突出。如果城市污水全部得到處理,則將產生污泥量(干重)為840萬噸,占我國總固體廢棄物的3.2%。
目前,我國污泥處理處置主要方法中,污泥農用約占44.8%、陸地填埋約占31%、其它處置約10.5%、沒有處置約13.7%,這些所謂的"處理"和"處置"基本上都是在特定的條件下估算的,嚴格來說以上數字將會有很大變化。據統計,我國用于污泥處理處置的投資約占污水處理廠總投資的20~50%,可以看出,污泥處理處置處于嚴重滯后狀態。
污泥處理處置問題已經在大城市中顯現出來。早期的污水處理廠,由于沒有嚴格的污泥排放監管,普遍將污水和污泥處理單元剝離開來,為了追求簡單的污水處理率,盡可能地簡化、甚至忽略了污泥處理處置單元;有的還為了節省運行費用將已建成的污泥處理設施長期閑置,甚至將未做任何處理的濕污泥隨意外運、簡單填埋或堆放,致使許多大城市出現了污泥圍城的現象并已開始向中小城市蔓延,給生態環境帶來了極不安全的隱患。目前我國雖然對污泥問題開始關注,但仍然停留在技術層次,2003年開始,我國主要大城市,開始嘗試進行污泥處理處置規劃,對其技術方案進行了充分論證,如:廣州市近期采取生污泥填埋,遠期將用于農肥;深圳市已完成專項規劃,擬采取熱干化加焚燒工藝;上海市則根據不同情況,采取處理分散化、處置集約化、技術多元化的方針;天津市計劃建設3座污泥處理場,采用污泥消化發電工藝,但尚無污泥最終處置的方法;北京市污泥處理處置專項規劃還未經審批,土地利用將是主要發展趨勢。
由設計院為主導組織編制的污泥處理處置規劃,主要內容為技術規劃和技術方案,其系統性不夠強,基本未涉及管理體制、責任劃分、相關政策、公眾參與等內容。但事實上卻恰恰相反,污泥問題的解決極需管理體制、市場機制、標準體系、技術政策等方面的系統性支撐。
二、污泥處理處置的國際經驗
污水和污泥是解決城市水污染問題同等重要又緊密關聯的兩個系統。污泥處理處置是污水處理得以最終實施的保障,在經濟發達國家,污泥處理處置是極其重要的環節,其投資約占污水處理廠總投資的50~70%。
污泥處理處置方法主要有填埋、焚燒和多種形式的土地利用。由于各國具體情況不同,選擇的方法各有側重。在美國土地利用逐漸占據主角,80年代末以填埋為主約占42%,1998年土地利用急劇上升至59%,預計2005年土地利用的比例將上升至66%;日本由于國土面積較小,以焚燒為主約占63%,土地利用22%,填埋5%,其它約10%;歐盟各成員國的側重不盡相同,目前盧森堡、丹麥和法國主要以污泥農用為主,愛爾蘭、芬蘭和葡萄牙等國污泥農用的比例還會逐步增加,而法國、盧森堡、德國和荷蘭則計劃加大焚燒的比例。即使一個國家的不同地區也有所側重,如在英國北部大型工業城市,由于污泥中重金屬含量較高且含有一些有毒成分,因此焚燒比例較大約占50%,而英國的其它城市則以污泥土地利用為主。
以上分析得到兩點啟發:一是各國都把污泥處理處置作為污水處理系統的非常重要的環節,給予巨大投入,使污染治理能劃上一個完整的句號,這是成熟的污水處理思路;二是不同國家和地區因地制宜地采取了適合各自國情的污泥處理處置技術路線,主要考慮因素為產業結構、土地資源、城市化程度等。
三、污泥處理處置術語
討論污泥問題,應先澄清污泥處理處置的術語。我國目前對污泥處理和污泥處置還沒有準確的解釋,造成概念不清。目前,有兩個主導性觀點:一是以污泥穩定化為界限,穩定化前為污泥處理,穩定化后為污泥處置;另一觀點則認為以污水處理廠廠界為準,廠內為污泥處理,廠外為污泥處置。
處理、處置概念的混亂,導致污泥處理、污泥處置目標不明,進而影響到管理定位、技術路線選取和技術標準的制定。為了便于研討,我們提出明確的定義,作為本文討論的基礎和業內同行的參考。
污泥處理(sludge handling or sludge treatment):污泥經單元工藝組合處理,達到"減量化、穩定化、無害化"目的的全過程。
污泥處置(sludge disposal):處理后的污泥,棄置于自然環境中(地面、地下、水中)或再利用,能夠達到長期穩定并對生態環境無不良影響的最終消納方式。
四、污泥處理處置的責任主體
污泥處理處置問題首先源于管理體制上的混亂,而管理體制的混亂首先是責任主體的缺位。
污泥處理處置責任主體不明確,是制約污泥處理處置管理體制得以理順的關鍵因素。責任主體不明確有三個主要原因:一是傳統的污水處理廠并非一個民事法人主體,而是事業單位,是為政府義務服務的附屬實施機構,無法獨立承擔有關責任;二是污泥處理沒有專門的經濟支撐體系,一般城市污水收費尚不足以維系運行,污泥處理運行費更無著落,使得責任被旁置;三是過份強調"資源化"技術路線,誤導了企業和政府把污泥處理處置作為有價值的資源,而非一種責任。
隨著污水領域政企分離逐步到位、污水收費逐漸實施及技術路線逐步明確,應在政策上明確污泥處理處置的直接承擔主體是污水處理企業,污水處理企業負有對本企業所產生污泥合理處理并最終達標處置的責任。污水處理企業可以選取不同處理和處置方式,也可以采用委托等方式和其他單位建立合同關系、并有義務告知委托單位污泥處理處置所需達到的要求,同時還應保留全部污泥及其出路的完整記錄。如果污泥處理處置不當,污水處理企業將承擔首要責任。當然其前提是污水收費必須包含污泥處理所需的費用。
目前大部分城市污水處理廠屬事業單位性質,城市政府仍是污泥處理處置的責任主體。如果忽略了污泥問題,我們認為是注重短期利益的體現。
五、污泥監管嚴重缺位
政府高效監管是有效解決污泥處理處置問題的關鍵。但是對污泥的長期忽視以及污泥排放的間歇性造成了監控的難度,與污水處理的監管相比,政府對污泥處理處置的監管更為困難。
政府有關部門須高度重視污泥處理處置的重要性和對環境影響的安全性,加強污泥處理處置的管理、監控,加強社會宣傳,提高公眾認知。將污泥科學納入政府監管的序列;同時還應公開污泥的處理處置方式,將輿論監督作為政府監管的輔助手段。
污泥處理處置的管理缺位還表現在缺少系統規劃。國內各城市的總體規劃中尚未涉及到污泥處理處置內容,更無專項規劃。目前僅深圳、上海、北京等大城市初步嘗試了污泥處理處置專項規劃的編制,但僅限于技術性規劃,應在系統性方面進一步提高完善,而其他絕大部分城市尚未開展污泥處理處置的規劃工作。專項規劃是污泥處理處置的指導性方針,它的缺乏必然使污泥的處理處置處于無序狀態,給監控、管理帶來混亂。各地區應根據自身的具體情況盡快編制專項規劃,并注意近遠期相結合,同時盡可能與污水處理規劃同時編制以便于協調和統一。
六、相關標準缺乏系統性、科學性
系統的、科學的污泥處理處置標準是監控污泥處理處置、選取合理技術路線和采取有效技術政策的重要前提。目前我國與污泥處理處置相關的標準僅有《農用污泥中污染物控制標準》(GB4284-84)、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)和《城市污水處理廠污水污泥排放標準》(CJ3025-93)三項?!掇r用污泥中污染物控制標準》(GB4284-84),為 1984年制訂頒布,距今已有20年,從未進行過修訂。其中重金屬指標需要重新研究,有機污染物指標明顯不足,病原菌指標更是空白,已經不能滿足使用要求,更起不到控制污染的作用?!冻擎偽鬯幚韽S污染物排放標準》(GB18918-2002)和《城市污水處理廠污水污泥排放標準》(CJ3025-93),是控制城市污水處理廠污泥排放的標準。其中多是原則性的文字,僅對脫水后污泥含水率有明確的要求(小于80%),而對有機污染物、病原菌并沒有準確、完整的指標,對重金屬更是沒有任何的限制。因此,城市污水處理廠污泥排放無據可依,將對環境造成二次污染。
此外,我國標準的制訂、評價、修改缺乏規范化和完整性的體系,致使標準修訂不及時,各標準間缺乏協調和統一性。
國外現行的標準值得我們借鑒。美國1993年2月頒布的《有機固體廢棄物(污泥部分)處置規定》(EPA503標準),以及歐盟于2000年修訂的86/278/EEC標準,都對城市污水處理廠污泥的管理和處置提出了綜合性要求,對重金屬、病原菌和有機污染物等指標均有嚴格的限制。
在污泥相關標準的修改與制定上,須重視污泥處理處置的安全問題,特別要注意對生態環境長期影響的監控。污泥填埋和焚燒,可以參考已有的垃圾填埋和焚燒的標準;污泥的再利用,應該分別符合相應行業的現行標準、規定,并結合城市污水處理廠污泥的特性補充現行標準、規定中缺少的指標;污泥土地利用中涉及農用的污染物控制標準(GB4284-84)必須重新修訂,并增加污泥施用管理規定,包括施用地點、施用周期、最大施用量等內容,同時制訂污泥質量和土壤質量監測的有關規定。
七、污泥技術路線的若干誤區
關于污泥處理處置的技術路線,目前存在夸大其資源化和追求技術路線統一兩大認識誤區。
1、對資源化的認識
目前污泥處理處置技術的發展程度,尚不能高效地實現能量回收和物質回用,以實現經濟效益和節約能源的效果。污泥的資源化必須總體考慮,不能分割整個處理處置過程而強調某一局部單元工藝的效果,從而得出污泥資源化的概念。個別企業出于推銷單元工藝的目的,僅僅強調其個別單元工藝可以實現能量回收和物質回用,割裂其他處理處置過程需要投入的能量和費用,誤導技術的選取,加重了污泥處理處置技術的混亂。部分決策者誤認為污泥就是資源,污泥的處理處置可以盈利,對污泥處理處置認識誤區,影響到整個體系的有效運行。
我們認為,污泥處理處置是需要政府投入和建立收費體系來支撐的公益事業,應該以"減量化、穩定化、無害化"為目的。 "資源化"并不是目的,而是一個重要的原則,要盡可能利用污泥處理處置過程中的能量和物質,以實現其資源價值。例如,污泥堆肥和污泥焚燒都是污泥處理的手段,而不能以生產產品、獲得能量以謀取經濟利益為最終目的??傮w來說,污泥堆肥、污泥焚燒等投入的能量和資金必然大于能量回收和物質再利用的收益。
2、因地制宜是重要的原則
不同國家的技術路線是不盡相同的,同一國家不同地區也存在差異,因地制宜應該是技術路線選擇的基本思路和原則。我國地域遼闊,不同地區的自然環境、人文環境、產業結構和經濟發展水平都不同,各地區應從自身特點出發,采取適宜的技術路線。同時,國外技術必須和我國具體國情相結合,切不可生搬硬套。例如:污泥干化焚燒工藝的減量效果明顯,且占地少,但其建設投資和運行費用相對較高,僅適用于大城市、大型城鎮群以及用地緊張地區,而不能不加分析的無限制的推廣應用;同時,我國是能源缺乏的國家,因此,與污泥好氧穩定等需要消耗大量能源的工藝技術相比,污泥厭氧消化和多種形式的土地利用更加適合我國國情。
八、技術政策基本空白
技術政策是技術路線的有效實施的重要保障。我國污泥處理處置的技術政策現在仍屬空白,需要從以下幾方面著手解決:
建立污泥處理處置的評估體系。立即開展我國污泥產量、污泥質量、污泥處理處置及再利用現狀的調研與評價工作;加快城市污水處理廠污泥處理、處置技術政策的編制工作;抓緊建立污泥處理處置技術的評價體系和方法。
鑒于目前用于污泥處理處置的資金不足,須制定有關建設和運行的保障性鼓勵措施,污泥處理處置應與污水處理同等重視。根據當地實際狀況,制定合理的污水收費政策和體系(應包括污泥處理處置運行費用)。
需要財稅政策的傾斜。國家應對污泥處理處置過程中的資源化工程給以政策性引導。通過財政補貼、稅收優惠等經濟杠桿來引導企業積極采用能量回收和物質回用的工藝技術。
建立接納和鼓勵外資、民營資本積極參與污泥處理處置投資和運營的相關政策體系,因勢利導的發展和探索適合我國國情的污泥處理處置工藝,促進污泥處置的市場化發展。
污泥問題必將成為中國下一階段重要的環境問題,本文期望通過以上的討論引發各界對污泥處理處置問題的重視,并使污泥處理處置的若干認識誤區得以澄清,進而幫助和促進有關技術路線和技術政策的制定,使城市污水處理行業得以健康發展。